1.1.1反应热与焓变 课件 2025-2026学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第一节　反应热及其测定 第一章 化学反应的热效应 第1课时 1 从微观化学键角度理解反应热的本质 2 反应热的概念 中和反应反应热的测定 1 本节重点 本节难点 知识导航 新课导入 放热反应： ①金属与酸或水的反应 ②酸碱中和反应 ③所有的燃烧反应 ④缓慢氧化反应 ⑤食物在人体内的消化反应 ⑥大多数化合反应 吸热反应： ①大部分分解反应 ②Ba(OH)2·8H2O 晶体与 NH4Cl晶体反应 ③C与CO2反应生成CO的反应 ④C与H2O(g)反应生成CO和H2 复习常见的放热反应和吸热反应 新课导入 1.1体系与环境 1.体系(系统)与环境 课本P4 被研究的物质及发生的反应称为_____； 与体系相互影响的其他部分称为_____。 体系 环境 反应物：盐酸、NaOH溶液 与体系相互影响的其他部分称为环境（如试管、空气等） 发生的反应：HCl+NaOH====NaCl+H2O 生成物：NaCl、H2O 环境 体系（又称系统） 若反应有催化剂，则一并属于体系 1.2反应热 2.反应热 (1)热量：因温度不同而在 与 之间 。 (2)反应热： 在_____条件下，化学反应体系向环境_____或从环境_____的热量，称为化学反应的热效应，简称_______。 体系 环境 交换或传递的能量 等温 释放 吸收 反应热 等温：指化学反应发生后,使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度,即反应前后体系的温度相等。 1.3焓变 H 生成物 反应物 kJ·mol－1 kJ/mol 体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚集状态等影响 3.焓 注意　等压条件下进行的化学反应，其反应热等于反应的焓变。 1.3焓变 ΔH与吸热反应和放热反应 ①放热反应：体系向环境释放能量，反应体系的焓减小，ΔH为 ，即ΔH 0。 ②吸热反应：体系从环境中吸收能量，反应体系的焓增大，ΔH为 ，即ΔH 0。 负值 < 正值 > < > 那么ΔH该如何计算？ △H=生成物总能量-反应物总能量 △H=反应物总键能-生成物总键能 1.3焓变 以此图为例，表达出焓变。 【例1】化学反应N2(g)＋3H2(g)⇌2NH3(g)的能量变化如图所示： 已知N≡N、N—H的键能分别为946 kJ·mol-1、391 kJ·mol-1 (1)该反应为______反应(填“吸热”或“放热”)。 (2)拆开1 mol H2中化学键所需能量为______ kJ。 (3)该反应的反应热ΔH＝______________。 放热 436 - 92 kJ·mol-1 应用体验 应用：物质稳定性判断 ① 键能越大，破坏该化学键需要的能量越高，该化学键越难断裂，所以物质越稳定。 ② 物质总能量越低，物质越稳定。 【例题】C(石墨s)= C(金刚石s) ΔH = +1.9kJ/mol，石墨、金刚石哪个更稳定？试分析物质稳定性与键能的关系。 ∆H > 0，吸热反应， 石墨键能大，总能量低，更稳定。 金刚石 石墨 拓展延伸 2.中和热的测定 实验探究——中和反应反应热的测定（实验目的） (1)测定原理：通过实验用温度计测定一定量的盐酸和NaOH溶液在反应前后的温度变化，根据有关物质的比热容等来计算反应热。 反应热计算公式：Q＝mcΔt Q：中和反应放出的_____； m：反应混合液的_____； c：反应混合液的_______； Δt：反应前后溶液_____的差值。 热量 质量 比热容 温度 为了计算简便，可以近似地认为实验所用酸、碱稀溶液的密度、比热容与水的相同，并忽略量热计的比热容，则: ①50 mL0.50 mol/L盐酸的质量m1=50 g, 50 mL0.55 mol/L NaOH溶液的质量m2=50 g ②反应后生成的溶液的比热容c=4.18 J/(g .0C)。 3.使用玻璃搅拌器，保证反应物混合均匀。 2.使用温度计测量反应前后体系温度的变化 1.使用绝热装置，减少热量向环境传递。 材料名称 导热系数（W/mK） 玻璃 0.12 铁 80 银 429 铜 401 泡沫塑料 0.045 纸板 0.06～0.14 木屑 0.05 （2）实验装置 简易量热计示意图 2.中和热的测定 测量反应前后体系的温度 反应容器 防止热量散失 使反应物迅速混合，使反应充分进行，保持体系的温度均匀。 起保温作用 （2）实验装置 简易量热计示意图 2.中和热的测定 2.中和热的测定 实验操作 2.中和热的测定 (4)数据处理 某小组用50 mL 0.50 mol·L－1盐酸与50 mL 0.55 mol·L－1 NaOH溶液进行实验。 实验次数 反应物的温度/℃ 反应前体系的温度 反应后体系的温度 温度差 盐酸 NaOH溶液 t1/℃ t2/℃ (t2－t1)/℃ 1 29.5 29.5 ______ 32.5 _____ 2 30 29 ______ 32.5 _____ 3 29.5 29.5 ______ 32.5 _____ 29.5 29.5 29.5 3 3 3 2.中和热的测定 设溶液的密度均为1 g·cm－3，反应后溶液的比热容c＝4.18 J·g－1·℃－1， 则反应放出的热量Q≈ kJ，那么生成1 mol H2O放出的热 量为＝ ＝ 。 -50.16kJ•mol-1 大量实验测得，在25℃和101kPa下，强酸的稀溶液与强碱的稀溶液发生中和反应生成1mol液态水时，放出57.3kJ的热量。 为何所测得的数据小于57.3 kJ，分析产生误差的原因。 2.中和热的测定 可能的原因有： （1）仪器保温性能差。 （2）实验中忽略了量热计、温度计所吸收的热量，因此也使结果偏低。 （3）计算中假定溶液比热容为4.18 J/(g·℃) ，密度为 1g/cm3，实际上这是水的比热容和密度，酸碱溶液的比热容、密度均较此数大，所以也使结果偏低。 （4）测量酸的温度后的温度计未用水清洗而便立即去测碱的温度，致使热量损失而引起误差。 （5）实验过程中有液体洒在外面。 （6）混合酸、碱溶液时，动作缓慢，导致实验误差。 2.中和热的测定 1、使用同一个温度计测量温度，减少仪器误差。 2、需要保温装置(内筒外壳上口对齐，中间有保温层)保证反应过程中，不与外界发生热交换。 3、玻璃搅拌器(不传热)搅拌，保证溶液温度均匀等。 4、都用稀溶液，避免稀释带来的热量变化。采用碱稍过量的方法保证酸液完全被中和。 5、测完酸后用水冲洗干净，擦干:防止测定碱液时带入酸液中和放热。 6、混合后立即盖上杯盖以减少热量损失，密切关注温度的变化，记录最高的温度。 7、重复上述步骤2次，取平均值使得测量温度差更准确。 【思考与讨论】根据思考3①-⑥，为了提高测定的准确度，应该采取哪些措施? 措施 作用 实验药品用量 采用碱稍过量的方法 实验装置、 仪器选择 内筒和外筒上口对齐，内外筒中间有隔热层 实验过程使用同一支温度计进行温度测量 实验操作 用温度计测量完盐酸的温度后，用水将温度计上的酸冲洗干净，擦干再测量碱溶液的温度 将NaOH溶液迅速倒入内筒后，立即盖上杯盖 重复实验2～3次 为了保证酸碱完全中和 可以减少热量损失 减少仪器本身的误差， 使测量的温度更准确 测量的初始温度更准确 减少热量的损失 测量的温度差更准确 展 评 课堂小结 ①必须是稀溶液 ②必须是强酸和强碱反应 ③标准:生成1mol H2O(l)放出的热量 浓酸和浓碱溶液稀释会放热， 弱酸弱碱电离吸热， 注意不是所有的中和反应放出的热都叫中和热!!! 在___溶液中,强酸跟强碱发生中和反应生成_______液态水时的反应热叫作中和热。 稀 1 mol 注意点: 中和热定义 单位: KJ/mol 导致生成1mol H2O(l)， 放热<57.3 kJ 导致生成1mol H2O(l)， 放热>57.3 kJ 数值: 中和热为57.3KJ/mol 注意是生成1mol H2O(l)，液态水 展 评 课堂小结 随堂测试 1.判断正误 （1）中和热的测定实验中,可分多次把氢氧化钠溶液倒入盛有稀盐酸的小烧杯中。(　　) （2）玻璃搅拌器可用铁丝制作的搅拌器代替。(　　) （3）在25 ℃和101 kPa下,1 mol稀硫酸与足量NaOH溶液反应放出57.3 kJ热量。(　　) （4）用不同的酸和不同的碱进行实验,测定所得中和热的数值一定不相同。 (　　) （5）为减小温度测定时的误差,酸碱混合后立即测定初始温度(t1),当温度达到最大值时,立即测定终止温度(t2)。(　　) × × × × × 应用体验 随堂测试 2.如图是某兴趣小组组装的中和热测定装置,分别取40 mL 0.50 mol·L-1盐酸与40 mL 0.55 mol·L-1氢氧化钠溶液进行中和热的测定。下列说法错误的是 (　　) A.稍过量的氢氧化钠是为了确保盐酸完全反应 B.仪器A的名称是玻璃搅拌器 C.在测定中和热的每次实验中,至少需要测定并记 录3次温度 D.用浓硫酸和浓Ba(OH)2溶液代替盐酸和氢氧化钠溶液,其结果也是相同的 D 应用体验 随堂测试 3.下列反应中放出57.3 kJ热量的是(　　) A.1 mol稀H2SO4与足量NaOH溶液反应 B.稀盐酸与氨水反应生成1 mol H2O(l) C.浓H2SO4与稀NaOH溶液反应生成1 mol H2O(l) D.稀盐酸与稀氢氧化钡溶液反应生成1 mol H2O(l) D 应用体验 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 －eq \f(0.418t2－t1,0.025) kJ·mol－1 0.418(t2－t1)kJ $$